高速传送：40Gbps至100Gbps(2007-6-5 13:51)
1．前言
由于新的视频和因特网应用的普及，业务供应商目前正面临核心网业务的快速增长。客户需求也由于IPTV、BTV、HDTV和VoD等业务的快速增长而不断增加，换言之，因特网视频业务供应商的不断成功正推动着WDM网络向更大容量和更高速率发展。为满足这些需求，10Gb/s线路速率今天已是非常普遍，而一些运营商中的先锋已经采用40Gb/s速率来解决某些超载骨干网的容量饱和问题。
客户需求是市场的强大驱动力。市场显示，2007年将是40Gb/s应用的转折点：
视频和其它新应用创造了巨大的容量需求：不断增长的带宽需求导致一些骨干网的容量饱和，除视频应用（如：BTV，VoD，IPTV和视频下载）的带宽需求外，容量的增加还受因特网接入业务、专线业务、专网业务等的驱动；
客户表现出对带40Gb/s客户接口核心路由器的强烈兴趣：运营商已经开始应用带40Gb/s接口的IP核心路由器；
技术成熟，成本效益适当：40Gb/s是相对复杂的技术，这为它的广泛应用提出了一些挑战；然而，40Gb/s传输系统的初期应用已经证明了这种技术的成熟性。随着40Gb/s设备应用量的上升，其经济性和10Gb/s比较将具有竞争力，多个低速率业务就将汇聚进入40Gb/s传送管道，从而导致40Gb/s应用量的大幅增加。
2．40Gb/s的应用领域和现实机遇
40 Gb/s 以长途和区域网应用为目标：在40G长途应用中，主要是超长距和大容量管道，典型例子是美国、中国和泛欧网络，传输延伸超过数千公里而无电再生，充其量在传输途中有少数几个上／下节点（OADM功能）；因此，这里优先考虑的是传输抵达。在区域、城域网络应用中，与40G长途市场相反，这里传输距离只有几个百公里，但却要求更高的通道密度及10Gb/s与40Gb/s通道混合传输；它还要求兼容任何现有的复用通道间隔，特别是基于50GHz间隔的滤波器或通路上几个OADM的级联。这些拓扑结构的典型情况是欧洲或日本及美国区域网市场。
目前，数个40Gb/s链路或网络已在使用中。且市场显示，40Gb/s能力正成为2007年及以后WDM网络业务增长的关键因素。在主要电信运营商中，居于领导地位的运营商在技术成熟、且价格水平较好时就较早地开始了40Gb/s的应用。
在北美主要运营商中，Verizon和AT&T已开始应用这种技术，而Sprint正考虑应用。同时，有线电视运营商也表现的非常积极，例如，Comcast已搭建了一个完整的全国性的网络。
在欧洲，德国电信是第一个在区域网中为其下一代WDM网络应用40Gb/s技术的运营商。其它几个运营商（包括：西班牙电信，意大利电信和卢森堡电信）也现在正考虑将他们的核心网升级到40Gb/s。
亚太地区的日本走在应用的前列，2006年，将东京－大阪链路升级到40Gb/s。韩国虽然目前还没有应用，但也非常积极。在中国，主要的运营商目前正在考虑是采用40Gb/s解决方案，还是采用更密集的10Gb/s DWDM。在澳大利亚，Telstra表示目前还没有使用40Gb/s的计划，但正在为将来升级而密切跟踪技术演进。
在专网市场，最积极的是国家研究和教育网络，例如德国的Belwue和VIOLA，中国的CERNET。一些因素使得这些市场对技术极端敏感，例如，国家基金鼓励前沿技术的应用。消耗带宽的“杀手级应用”目前正在进行测试；通过网格计算，处理和储存能力持续增加。因此，这些市场的领导者已首先开始40Gb/s应用。
3．40 Gb/s发展的关键因素
对设备供应商而言，40Gb/s是一个战略市场，它可为设备供应商的业务增长提供巨大商机。不远的将来，40Gb/s传输是解决光传输容量增长最有前途的市场。但是，40Gb/s传输的发展，必须解决以下三个关键问题：
（1）40Gb/s解决方案必须兼容2.5Gb/s和10Gb/s速率
40Gb/s解决方案必须满足客户的无缝网络演进要求。大多数客户想使其网络能够支持多个、逐渐增加的速率，如：2.5Gb/s、10Gb/s，40Gb/s甚至100 Gb/s速率。此外，为了不影响已有的在线业务而实现平滑升级，40Gb/s网络解决方案还必须满足其它严格限制，例如：网络工程规范除必须适用所有比特速率和各种网络拓扑（而无论网络拓朴结构如何复杂）外，还必须兼容影响路由可行性计算和路由优化（与比特率无关）的光保护和恢复方案。
（2）40 Gb/s 解决方案必须在现有网络架构中“即插即用”
得益于基于相位的精细调制技术的帮助，目前，通过消除传输损伤，40Gb/s设备已具备了与现有10Gb/s设备复用间隔相匹配的特性，并可实现在现有网络中“即插即用”。
（3）40 Gb/s 解决方案必须同时满足ULH 和区域网应用
对于ULH应用，采用差分相移键控（DPSK）调制方式，这种调制格式具有极强的抵御传输损伤的能力；同时，ULH线路盘还支持可调色散补偿模块（TDCM），以便完全控制色度色散的影响。对于区域应用，采用整形相位二进制传输（PSBT）调制格式，该调制方式降低了线性宽度，改进了40Gb/s通道对滤波影响（通过50GHz复用间隔而出现的）的容忍度。这种非常简单的调制格式以异乎寻常的高性价比为特色，非常适合于区域WDM应用。
在已浮现的40Gb/s市场的竞争中，那些能够证明其同时具有以上能力的设备供应商将处于优势地位。阿尔卡特朗讯的40Gb/s产品不但完全具备以上能力，而且可为成本优化的核心网络提供更强的可靠性和灵活性。
目前，阿尔卡特朗讯正领导着业界40Gb/s的初期应用，并提供独一无二的、顶级40Gb/s产品。阿尔卡特朗讯40Gb/s解决方案为运营商将其网络从10Gb/s升级到40Gb/s甚至100Gb/s提供了最新的平滑升级选择。
4．向100 Gb/s传输迈进
现在，由于以太网和SDH/SONET/OTN标准正处于与40Gb/s和100 Gb/s体系的十字路口，因此，目前各标准化组织在100Gb/s以太网方面的讨论非常多。
IEEE最近成立了一个高速研究组（HSSG）来专门研究100Gb/s Ethernet LAN技术，相关的第一个标准有望在2009年～2010年期间问世；
ITU-T正在研究100GE传输，而其它高速业务放在光传送网（G.709 OTN）中研究。ITU-T 第15研究组（SG15）已在将G.709扩展到40Gb/s以上速率方面达成一致；并在2007年3月就封装100GE的下一个OTU-4的体系结构取得共识；
OIF正在研究能够支持100GE速率的电接口标准：关键构建模块（含ASICs和设备背板）所需的电复用／解复用（SerDes）和分组接口（SFI, SPI）。
对于100GE 客户接口，有许多基于多通道技术（如：10x10 Gb/s或4x25 Gb/s）的实现建议。另外，100GE传输接口的开发必须与40Gb/s传输方面取得的关键成就进行平衡，同时还必须重用已为40Gb/s开发的、已实现高成本效益的构建模块。其中，多层次差分正交相移键控（DQPSK）技术已被广泛地认为是能使100 Gb/s与40 Gb/s电器件和光电器件兼容的技术。
图1：100 Gb/s 组网
100 Gb/s传输是40 Gb/s传输市场的未来补充。这种正浮现的技术将不得不与正在进行的40 Gb/s技术取得平衡，并在高速电子学、精细调制格式和信号处理方面向其靠拢，以便具备与现有结构更好的兼容性。
阿尔卡特朗讯是100Gb/s技术相关标准的主要贡献者，而且贝尔实验室及研创中心也始终站在该领域研究活动的最前沿。
5．结语
在40Gb/s到100Gb/s这个承上启下的市场转折中，阿尔卡特朗讯40 Gb/s产品的优异性能为运营商提供了将其城域、区域和长途WDM网络无缝升级的最佳解决方案。作为光网络市场的全球领导者，阿尔卡特朗讯被置于这个新兴市场的领导地位。它的视野、创新、全球性专有技术和产品等都是业务供应商对其下一代WDM光网络进行战略规划时所需要的。